Lorsqu'une balle de baseball est lancée, frappée et s'envole dans les airs, un ou plusieurs principes physiques formulés il y a plus de 300 ans par Sir Isaac Newton agissent en conséquence. Le folklore raconte comment le mathématicien et physicien réalisa pour la première fois la loi de la gravité en observant une pomme qui tombait. Si Newton avait plutôt regardé un match de baseball, il aurait peut-être formulé les trois lois du mouvement dès la septième manche.
Le tangage
La première loi du mouvement de Newton stipule que chaque objet reste au repos ou en mouvement uniforme en ligne droite à moins d'être contraint de changer d'état par l'action d'une force externe. Le lanceur du Temple de la renommée, Nolan Ryan, a enregistré 5 714 retraits au bâton, comme indiqué dans le Baseball Almanac, en utilisant la première loi lors du lancement de sa balle rapide de marque. Ryan tenait le baseball au repos dans son gant alors qu'il regardait les signes du receveur. Après avoir reçu un signe, il est entré dans sa liquidation et a mis le ballon en mouvement vers le marbre avec une livraison en pronation.
En plus de la capacité de Ryan à lancer une balle rapide à 100 mph, il comprenait la physique de la pression de l'air agissant sur la surface d'une balle en rotation. Le fait de mettre une rotation latérale sur sa balle rapide a fait bouger la balle de plusieurs centimètres sur le côté lorsqu'elle a traversé le marbre, ce qui rend pratiquement impossible de viser en tant que frappeur. Les lanceurs éminents utilisent la première loi du mouvement pour lancer des balles rapides, des curseurs et des balles courbes.
Frappe
La première loi de Newton est réalisée aux deux extrémités d'un pas. Le lancer du lanceur met la balle en mouvement et le frappeur met la batte en mouvement en se balançant. La deuxième loi du mouvement de Newton (F=M*A) montre que la vitesse d'un objet de masse change lorsqu'il est soumis à une force externe. Cette deuxième loi démontre que la force générée au moment du contact est égale à la masse et à l'accélération combinées de la balle et de la batte.
Les frappeurs exploitent ce phénomène dans certaines situations en se balançant plus facilement pour laisser tomber un coup sûr entre les joueurs de champ intérieur et les joueurs de champ extérieur. La deuxième loi de Newton est illustrée de façon spectaculaire lorsque les frappeurs font un amorti, car la masse de la chauve-souris n'est pas en mouvement. L'accélération de la masse est fournie par le baseball lancé. Un astucieux pare-balles utilise les facteurs d'accélération de masse au moment du contact en permettant au canon de la batte de réagir légèrement à la force générée par la balle de baseball. Le résultat est un amorti qui s'arrête avant un joueur de champ intérieur.
Balles volantes
La troisième loi du mouvement de Newton stipule que pour chaque action, il y a une réaction égale et opposée. Les voltigeurs comprennent cela en termes de baseball qui monte doit redescendre. La première loi de Newton s'applique aux forces combinées de la pression atmosphérique et de la gravité qui agissent sur un coup de baseball dans les airs. La deuxième loi de Newton concernant la force, la masse et l'accélération s'applique à la hauteur et à la distance de frappe de la balle.
Les voltigeurs apprennent à évaluer la distance totale des balles volantes juste avant que la balle n'atteigne la hauteur de son arc. Les voltigeurs exceptionnels ont la capacité de faire les mêmes calculs que le baseball commence à monter lorsqu'il est touché. Un voltigeur peut se rendre compte que la distance entre son emplacement et l'arc projeté de la balle rend impossible la capture de certaines balles à la volée. Les voltigeurs utilisent la deuxième loi de Newton pour se mettre en position et sur le terrain ou attraper des balles volantes.
Course de base
Les coureurs de base effectuent des calculs basés sur les trois lois du mouvement de Newton∂, qu'ils tentent d'atteindre la base sur un coup sûr ou de voler une base. Les frappeurs se mettent en mouvement vers la première base et calculent simultanément la vitesse d'une balle au sol ou la distance d'une balle volante. Sur la base de la deuxième loi, le frappeur peut choisir de tenir dans un premier temps ou de continuer à courir pour des buts supplémentaires. Les voleurs de base compétents utilisent la troisième loi de Newton pour calculer le temps qu'il faut à une balle lancée par un joueur défensif ou un voltigeur pour atteindre la base ciblée. Le frappeur principal du Temple de la renommée, Ricky Henderson, a utilisé sa vitesse et les lois du mouvement pour frapper, atteindre les buts et voler un record de 1 406 buts au cours d'une carrière qui a duré 25 ans.